IPv6 实用教程

2022-08-06 14:57:33 浏览数 (1)

IPv6 已经推广多年，但实用比例仍不算高，但是事实上IPv6在解决IPv4数量不足的问题上功不可没，之前介绍了 IPv6 理论知识， 本文介绍 IPv6 接地气的实用知识。

背景

就我个人而言，相比 IPv4，IPv6最大的优势是每台终端理论上都可以获得世界唯一的公网地址，终于配得上拥有了姓名； 那些只有拥有了公网IP才能做的事情，在运营商不提供 IPv4 地址时，IPv6 可以帮你做

需求场景
  • 大多数情况下，当前的IPv4 使用策略能满足绝大部分需求，诸如访问网络资源、访问网络服务器、访问游戏服务器 …… 当前的情况下我们访问别人的场景都没有问题，拿着子网的 IPv4 地址通过端口映射技术不耽误使用；
  • 问题就出在我们只能访问别人的资源，一旦出现需要在公网上提供网络服务的需求时，内网IPv4地址便捉襟见肘
  • 此时我们的需求是仅有内网IPv4的地址的主机，需要为外网提供服务
IPv4 内网穿透
  • 内网穿透技术为拿着内网IP地址的主机提供了被外网访问的可能性，通过与拥有公网IP的中继服务器建立通信来解决“没有姓名”的问题
  • 但内网穿透技术的中继服务器往往价格不菲，而且很容易成为带宽的瓶颈 家中带宽200M的宽带可能几十块一个月，云服务器100M带宽的一个月怎么也得千八百的吧
IPv6
  • 由于国家高瞻远瞩，早早地布局了IPv6地址的普及，同时也是破局美国自己占有大部分IPv4地址的伟大规划，各大运营商基本上都为家庭宽带分配了公网IPv6地址，为我们解决个人没有公网IP的问题提供了理论支撑
  • 需要公网IP做的事情可以交由 IPv6 代替 IPv4 完成
适用人群

总结来说，如果有如下情况，建议使用IPv6地址：

  1. 有家用主机为公网提供服务的需求
  2. 无法获取公网 IPv4 地址
  3. 厌倦了内网穿透的繁琐和性能受限
  4. 家庭宽带配置好了公网 IPv6 地址

最典型的需求就是个人 nas 了

IPv6 实用常识

通信前提
  • 只有同时拥有 IPv6 地址的主机之间可以通过 IPv6 通信
地址头
  • 国内三大运营商分配的公网 IPv6地址为 2409, 2408, 240e 开头的

全国三大运营商IPv6地址分配情况（以北京部分区域为例），格式如下

区县名称

移动宽带

移动基站

联通宽带

联通基站

电信宽带

电信基站

110101-中国北京市东城区

2409:8a00::-2409:8a00:bff::

2409:8900::-2409:8900:bff::

2408:8206::-2408:8206:bff::

2408:8406::-2408:8406:bff::

240e:304::-240e:304:bff::

240e:404::-240e:404:bff::

110102-中国北京市西城区

2409:8a00:c00::-2409:8a00:17ff::

2409:8900:c00::-2409:8900:17ff::

2408:8206:c00::-2408:8206:17ff::

2408:8406:c00::-2408:8406:17ff::

240e:304:c00::-240e:304:17ff::

240e:404:c00::-240e:404:17ff::

110105-中国北京市朝阳区

2409:8a00:1800::-2409:8a00:23ff::

2409:8900:1800::-2409:8900:23ff::

2408:8206:1800::-2408:8206:23ff::

2408:8406:1800::-2408:8406:23ff::

240e:304:1800::-240e:304:23ff::

240e:404:1800::-240e:404:23ff::

  • fe80 开头的是内网 IPv6 地址
常用获取IPv6地址方式
  • 移动设备的移动网络只要设备支持都是会自动分配 IPv6 地址的
  • 在Wifi 下，需要使用支持 IPv6 地址的路由器理论上设备才能获得 IPv6 地址
  • 可以将支持 IPv6 的路由器设置为桥接模式来直接获得 IPv6 地址
临时 IPv6 地址
  • 我们可以在查看IPv6 地址时发现临时 IPv6 地址等字样
  • 这个地址是自动随机生成的对外通讯地址，会时常变化，初衷是保护计算机安全的，打一枪换一个地方，保护本地mac地址不暴露在公网之下
  • 当本地 IPv6 地址和临时地址同时存在时，对外通信用的都是临时地址，但是本地IPv6地址也是同时生效的

IPv6 实用操作

开启与关闭
Linux
代码语言：javascript复制
# 检查ipv6是否开启
sysctl -a | grep ipv6 | grep disable # 如果输出的值是一堆0则表示ipv6是开启的
ip -6 addr | grep inet6，如果有看到fe80则表示ipv6是开启的

# 临时禁用ipv6
sysctl -w net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1

# 临时开启ipv6
sysctl -w net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=0

# 彻底禁用ipv6
在grub里添加ipv6.disable=1，然后重启操作系统
Windows
  • 进入 控制面板网络和 Internet网络连接
  • 在当前的网络连接上右键查看属性：

此种情况下表明本机开启 IPv6

  • 进入属性，控制是否勾选来开启/关闭 IPv6
配置DNS
获取地址
Windows
  • ipconfig 可以查看地址
代码语言：javascript复制
ipconfig 
->
无线局域网适配器 WLAN:

   连接特定的 DNS 后缀 . . . . . . . :
   IPv6 地址 . . . . . . . . . . . . : 2409:8a1e:8fbb:1e40:d40:e8eb:783f:fd34
   临时 IPv6 地址. . . . . . . . . . : 2409:8a1e:8fbb:1e40:8096:86b9:7ddf:b6e9
   本地链接 IPv6 地址. . . . . . . . : fe80::d70:e1eb:753f:fd54%3
   IPv4 地址 . . . . . . . . . . . . : 192.168.1.5
   子网掩码  . . . . . . . . . . . . : 255.255.255.0
   默认网关. . . . . . . . . . . . . : fe80::1%3
                                       192.168.1.1

​

若此处看到 24 开头的IPv6地址基本可以判定当前获取到了公网 IP

Linux
  • ifconfig
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ifconfig
->
bridge0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.222  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 2409:8a1e:8fbb:1e40:20dc:135f:b737:e9a7  prefixlen 64  scopeid 0x0<global>
        inet6 fe80::ca56:b29b:a90f:338a  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 74:c2:f0:d7:d9:c3  txqueuelen 1000  (以太网)
        RX packets 89703  bytes 5291226 (5.2 MB)
        RX errors 0  dropped 56738  overruns 0  frame 0
        TX packets 6874  bytes 580124 (580.1 KB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

​

  • ip a
代码语言：javascript复制
ip a
->
bridge0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default qlen 1000
    link/ether 76:c6:f0:d7:d9:73 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.222/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute bridge0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 2409:8a1e:8fbb:1e40:20dc:135f:b737:e9a7/64 scope global dynamic noprefixroute 
       valid_lft 229439sec preferred_lft 143039sec
    inet6 fe80::ca56:b29b:a90f:338a/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

同样地，若此处看到 24 开头的IPv6地址基本可以判定当前获取到了公网 IP

基础命令
ping

在Windows 和Linux 下均可以使用 ping 命令直接接IPv6 地址（与IPv4相同）

  • Windows
代码语言：javascript复制
C:UsersAdministrator>ping 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639

正在 Ping 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 具有 32 字节的数据:
来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 的回复: 时间=6ms
来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 的回复: 时间=5ms

2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 的 Ping 统计信息:
    数据包: 已发送 = 2，已接收 = 2，丢失 = 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
    最短 = 5ms，最长 = 6ms，平均 = 5ms

​

  • Linux
代码语言：javascript复制
$ ping 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639
PING 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639(2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639) 56 data bytes
64 比特，来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=1 ttl=55 时间=6.01 毫秒
64 比特，来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=2 ttl=55 时间=5.53 毫秒
64 比特，来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=3 ttl=55 时间=5.79 毫秒
^C
--- 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 ping 统计 ---
已发送 3 个包， 已接收 3 个包, 0% 包丢失, 耗时 2003 毫秒
rtt min/avg/max/mdev = 5.531/5.776/6.006/0.194 ms

​

在Linxu 下 也可以使用 ping6 命令专门ping IPv6地址

代码语言：javascript复制
$ ping6 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639
PING 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639(2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639) 56 data bytes
64 比特，来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=1 ttl=55 时间=6.35 毫秒
64 比特，来自 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=2 ttl=55 时间=5.47 毫秒
^C
--- 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 ping 统计 ---
已发送 2 个包， 已接收 2 个包, 0% 包丢失, 耗时 1002 毫秒

​

  • Android

在Android终端中 Termux 可以创建 Android 控制台，其中需要使用 ping6 来接IPv6地址

代码语言：javascript复制
~ $ ping 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639  
ping: unknown host 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639
~ $ ping6 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639
PING 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639(2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639) 56 data bytes
64 bytes from 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=1 ttl=55 time=22.1 ms
64 bytes from 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639: icmp_seq=2 ttl=55 time=18.5 ms
^C
--- 2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1002ms
rtt min/avg/max/mdev = 18.576/20.362/22.148/1.786 ms

​

ssh
代码语言：javascript复制
ssh username@ipv6
代码语言：javascript复制
C:UsersAdministrator>ssh vvd@2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639
vvd@2408:4002:110b:200:98c3:464:ef7d:7639's password:
Welcome to Ubuntu 20.04.3 LTS (GNU/Linux 5.4.0-91-generic x86_64)

 * Documentation:  https://help.ubuntu.com
 * Management:     https://landscape.canonical.com
 * Support:        https://ubuntu.com/advantage

Welcome to Alibaba Cloud Elastic Compute Service !

Last login: Sat Dec 25 12:53:42 2021 from 2409:8a1e:8fbb:1e40:fcc6:9f4a:d491:90b6
vvd@iZuf6fnlkc96o99z1t5zc7Z:~$

​

Linux常用命令
代码语言：javascript复制
# 查看ip
ip -6 addr

# 查看路由
ip -6 route

# 查看多播地址
ip -6 maddr
netstat -gn

# 查dns AAAA记录（走ipv4线路）
dig -t AAAA fzxiaomange.com
nslookup -query=AAAA fzxiaomange.com

# 查dns AAAA记录（走ipv6线路）
dig @2620:0:ccc::2 -6 -t AAAA fzxiaomange.com 
nslookup -query=AAAA fzxiaomange.com 2620:0:ccc::2

# 查dns AAAA记录（走ipv6线路的最纯粹、最完整、最靠谱方法）
dig @2620:0:ccc::2 -t AAAA -6 fzxiaomange.com  trace

# curl
curl -6 https://fzxiaomange.com

# ping
ping6 fzxiaomange.com

# trace route
mtr -6 fzxiaomange.com
traceroute6 fzxiaomange.com
tracert6 fzxiaomange.com
tracepath6 fzxiaomange.com

# 邻居地址解析，类似ipv4的arping
ndisc6 -n 2002::102 eth0

# iptables查看
ip6tables-save

# tcpdump
tcpdump -nnn -i eth0 ip6

​

国内知名公共 DNS 服务器

https://dns.icoa.cn/

腾讯 DNS (DNSPod)

由 DNSPod 提供的公共免费 DNS，后来 DNSPod 被腾讯(Tencent)收购，现在属于腾讯公司所有，稳定性和连通性也是不错的，经测试海外也可以使用。

DNSPod 除了 IPv4，现在同时支持 IPv6 DNS 和 DoT/DoH 服务。

项目

地址

IPv4

119.29.29.29

IPv6

2402:4e00::

DoH 地址

https://doh.pub/dns-query

DoH (国密 SM2,基于腾讯云政企国密解决方案) 地址

https://sm2.doh.pub/dns-query

DoT 地址

dot.pub

阿里 DNS (Alidns)

这组 DNS 是由阿里巴巴提供的，国内连通性还是不错的，海外部分地区连通性不是特别好，具体可以测试一下。

阿里 DNS 同时提供了 IPv4/IPv6 DNS 和 DoT/DoH 服务。

项目

地址

IPv4

223.5.5.5 / 223.6.6.6

IPv6

2400:3200::1 / 2400:3200:baba::1

DoH 地址

https://dns.alidns.com/dns-query

DoT 地址

dns.alidns.com

百度 DNS

中国最大的搜索引擎百度提供的公共 DNS，经测试海外连通性也是不错的，暂时百度只提供了一组 IPv4 和 IPv6 DNS 地址。

项目

地址

IPv4

180.76.76.76

IPv6

2400:da00::6666

360 安全 DNS

360 提供的 DNS 服务，只提供了 IPv4 和 DoT/DoH 服务。

项目

地址

针对中国电信/铁通/移动的 IPv4

101.226.4.6 / 218.30.118.6

针对中国联通的 IPv4

123.125.81.6 / 140.207.198.6

DoH 地址

https://doh.360.cn

DoT 地址

dot.360.cn

测试 IPv6
测试本机是否支持 IPv6
  1. 访问 ：http://test-ipv6.com/ 如果通过了所有测试表明本机支持 IPv6
  1. https://ipw.cn/ipv6/ 如果显示自己 IPv6地址，并且 IPv6 访问优先，表明本机支持 IPv6
  1. https://ipv6.ipw.cn/ http://[2402:4e00:1013:e500:0:940e:29d7:3443]/ https://test.ipw.cn/ 如果访问后显示自己的 IPv6 地址表明IPv6配置成功
  1. https://ipw.cn/ipv6ping/ 访问该网站可以对自己的公网 IPv6 地址进行在线 Ping
测试网站是否支持 IPv6 访问

https://ready.chair6.net/

踩坑

都拥有 IPv6 地址，一方ping 一方通，反过来不通

两台拥有IPv6地址的主机AB，A 可以 ping 通B，B ping A 超时

  • A 主机设立了放ping 防火墙，常出现在云服务器上，可以查找云服务器防火墙设置，或提工单咨询运营商如何添加防火墙规则
  • 此处以阿里云和腾讯云为例，记录防火墙设置方法
阿里云
  • 手动添加规则
腾讯云
  • 进入自己的云实例
  • 在网络信息 -> 防火墙 中配置规则

我的腾讯云服务器没有IPv6 地址因此没有设置相关规则，思路是一样的

可以ping通，但是ssh连接超时

ping的 ICMP协议被放行，但tcp 22端口被拒绝访问，总结问题就是 被墙了

  • 被防火墙挡住了 tcp 22 端口的 IPv6 访问
  • 首先排查本机是否设置了防火墙，然后放行 IPv6 访问
  • 如果本机防火墙都拆光了还是ssh访问不到，那就该怀疑入网光猫路由器的防火墙了
  • 以移动宽带第二代光猫为例，展示放行IPv6 的方法，不需要管理员账户，自己就可以弄了
移动宽带第二代光猫
  • 查看本地默认网关：
  • 访问地址，进入光猫管理界面，输入普通用户的账号密码：
  • 进入 安全 -> 防火墙 -> 攻击保护设置 -> 去掉Ipv6Spi
获取了IPv6地址，可以ssh可以ping，test-ipv6就是不通

考虑代理服务器的问题，关闭代理服务器

  • 科学上网工具经常会配置本地的代理地址，此代理地址会导致 test-ipv6 失败
  • 进入代理服务器设置，关闭相关代理

参考资料

  • https://www.cnblogs.com/fzxiaomange/p/ipv6-getstart.html
  • https://www.cnblogs.com/comeround/p/14356691.html
  • https://www.zhihu.com/question/316884179
  • https://dns.icoa.cn/
  • https://zhuanlan.zhihu.com/p/427678572
dns DNS解析DNSPod https 网络安全 ipv6

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